Con el próximo vuelo de suministro a la Estación Espacial Internacional (ISS), el Centro Espacial de la Universidad de Zúrich (UZH) y Airbus Defence and Space están llevando un experimento al espacio, que está previsto para seguir avanzando en la producción industrial de tejido humano en condiciones de gravedad cero. Con este paso, el espacio podría convertirse en un taller para producir tejido humano en miniatura para uso terrestre en investigación y medicina. Las pruebas preparatorias iniciales en la ISS de hace 18 meses fueron un éxito.
El proceso para el proyecto conjunto «Organoides 3D en el espacio» proviene de los científicos de Zúrich Oliver Ullrich y Cora Thiel, pioneros en la investigación sobre cómo la gravedad influye en las células humanas. Junto con Airbus, han desarrollado el proceso para proyectar la madurez. El equipo de Airbus Innovations dirigido por el director del proyecto Julian Raatschen está desarrollando el hardware y proporcionando acceso a la ISS. Desde la idea hasta la primera prueba de producción en el espacio, los socios del proyecto solo tardaron tres años en completar varias fases de prueba y procedimientos de selección interna altamente competitivos. «Somos los primeros en demostrar que el camino hacia la producción en el espacio es factible, no en teoría, sino en la práctica», dice Oliver Ullrich.
Mejorar el desarrollo de fármacos y reducir la experimentación con animales
Oliver Ullrich, profesor de anatomía en UZH, la bióloga Cora Thiel y Airbus están utilizando la microgravedad en el espacio para desarrollar tejidos tridimensionales similares a órganos, los llamados organoides, a partir de células madre humanas adultas. «En la Tierra, los organoides tridimensionales no se pueden producir sin esqueletos de soporte debido a la gravedad», explica Thiel. Estos organoides 3D son de gran interés para las empresas farmacéuticas: por tanto, los estudios toxicológicos podrían llevarse a cabo directamente en tejido humano sin la necesidad de modelos animales. Los organoides cultivados a partir de células madre de pacientes también podrían usarse en el futuro como componentes básicos para la terapia de reemplazo de tejidos para órganos dañados. Esto se debe a que el número de órganos donados dista mucho de ser suficiente para satisfacer la demanda mundial de miles de órganos de donantes.
Organoides 3D cultivados en el espacio
La investigación realizada en marzo de 2020, cuando 250 tubos de ensayo que contenían células madre humanas pasaron un mes en la EEI, fue muy exitosa: se desarrollaron estructuras diferenciadas de hígado, hueso y cartílago como se pretendía a partir de las células madre tisulares en microgravedad a una altitud. de 400 kilómetros. Por el contrario, los cultivos creados en la Tierra, que se cultivaron como controles en condiciones normales de gravedad, mostraron una diferenciación celular mínima o nula.
Robustez y viabilidad
En la misión actual, se están enviando al espacio células madre de tejido de dos mujeres y dos hombres de diferentes edades. Al hacerlo, los investigadores están probando qué tan robusto es el método cuando se utilizan células de diferente variabilidad biológica. Esperan que la producción sea más fácil y más confiable en microgravedad que usar estructuras de soporte para crecer en la Tierra. «Actualmente, la atención se centra en cuestiones de ingeniería de producción y control de calidad». Con respecto a la comercialización prevista, ahora tenemos que averiguar cuánto tiempo y en qué calidad podemos mantener los organoides cultivados en el espacio en cultivo después de su regreso a la Tierra”, comentó Ullrich.
«Si tiene éxito, la tecnología puede desarrollarse más y llevarse a la madurez operativa. Airbus y el UZH Space Hub pueden hacer una contribución adicional para mejorar la calidad de vida en la Tierra a través de soluciones basadas en el espacio», dice el gerente de proyectos de Airbus, Raatschen. El material de muestra regresará a la Tierra a principios de octubre. Los primeros resultados se esperan a partir de noviembre.
Airbus/Kennedy Space Center, Florida. Agosto 26 de 2021
